Отечественные магнитострикционные преобразователи линейных перемещений: своевременное импортозамещение

21.09.2023

В настоящее время на Российском рынке магнитострикционных преобразователей сформировалось несколько игроков, в том числе и появились новые. Одним из открытий для рынка стала новая российская марка «K&T Sensors» со своей линейкой преобразователей KTSL.

В данной статье мы расскажем поподробнее о компании «КТ Сенсорс» и о том, чем выделяются преобразователи KTSL среди других.

Магнитостри́кция (от лат. strictio — сжатие, натягивание) — явление, заключающееся в том, что при изменении состояния намагниченности тела его объём и линейные размеры изменяются.

Данный эффект проявляется в микрокристаллических структурах из таких ферро магнитных материалов, как железо, кобальт, никель и их сплавы за счет того, что хаотично ориентированные кристаллические домены с конкретными полюсами намагниченности внутри микрокристаллического тела при попадании в магнитное поле имеют стремление повернуться вдоль силовых линий этого поля. Продолговатая форма этих доменов приводит к тому, что с их поворотом меняются и геометрические размеры формы тела.

Есть и обратный эффект, когда при упругом сжатии или растяжении материала меняется его намагниченность.

Эффект магнитострикции был открыт в 1842-м году. Первые публикации о преобразователях линейных перемещений на этом принципе датируются 1961-м годом в том числе и в России.

Суть применения эффекта магнитострикции в измерении линейных перемещений заключается в том, что эффект магнитострикции помогает генерировать или отражать механические волны в волноводе в месте расположения магнита рядом с волноводом, и положение магнита вычисляется через время прохождения этих волн внутри волновода. Обратный эффект при этом дает возможность детектировать эти волны.

И тот и другой процессы имеют множество своих тонкостей и вариаций возможностей реализации и исполнения, которые определяют непосредственные характеристики измерительных приборов. Это обуславливает широкий спектр магнитострикционных преобразователей как в части себестоимости производства, так и конкурентных качеств, важных для конкретных прикладных применений.

Первые патенты на конструкции магнитострикционных датчиков линейных перемещений в Советском Союзе датируются 1974-м годом. В 1975-м году американская компания Temposonic первой запустила промышленное серийное производство таких датчиков. К 1984-му году это направление показало свою перспективность, и в гонку включились лидеры мирового приборостроения – компании MTS и Balluff: MTS купила компанию Temposonic, тогда как Balluff запустила свою собственную линейку магнитострикционных преобразователей линейных перемещений Micropulse.

На сегодня магнитострикционные датчики уже глубоко вошли в нашу жизнь и прочно закрепились в широком спектре отраслей так, что работа многих устройств уже немыслима без этих приборов.

С расширением области применения данных преобразователей, растут требования к разрешению, точности, а по мере роста требований к точности измерений все в большей степени возрастает влияние возмущающих факторов на средства измерений, а именно: ужесточение условий эксплуатации, установка преобразователей перемещений в непосредственном близости или внутри контролируемого объекта, который во многих случаях характеризуется неблагоприятными для преобразователя условиями. Это вызывает необходимость разработки и исследований преобразователей с улучшенными технико-экономическими показателями и обеспечивающих достаточно стабильную и надежную работу в экстремальных условиях.

И в этой части ведутся активные исследования и разработки всеми участниками рынка.

За последние годы количество публикаций по ним резко увеличилось и на сегодняшний день можно насчитать более 200 авторских свидетельств и патентов по принципам их конструирования.

В 1997-м году в гонку включились и Китайские ученые и производители. Лидером в этой части стала группа ученых и исследователей старейшего государственного университета Китая - Чжэзянского университета.

Чжэцзянский Государственный Университет основан в 1897-м году, является одним из старейших и престижнейших китайских университетов, неоднократно становился победителем всекитайского рейтинга вузов. На базе Университета действуют 14 государственных лабораторий национального уровня, 5 государственных инженерных исследовательских центров. 13 профессоров Университета являются профессорами Китайской академии наук, 13 — Академии инженерных наук КНР.

Техническая группа Университета, работающая над магнитострикционными датчиками, состоит из десятков исследователей и разработчиков, в том числе - докторов наук, магистров и специальных экспертов, ядром которой являются профессора кафедры приборостроения и кафедры машиностроения Чжэцзянского университета, включая специалистов по теоретическому анализу ультразвуковых управляемых волн, акустическому моделированию и анализу, принципам и анализу сигналов, разработке электронных схем, разработке профессионального программного обеспечения, разработке механических конструкций, интеграции и тестированию систем.

Группа ведет фундаментальные и прикладные исследования по направлениям электромагнетизма, материаловедения и эластодинамики. В частности, это одна из групп, работающая над фундаментальной теорией магнитострикции, ведет независимые исследования в части совершенствования магнитострикционных материалов и повышения эффективности обнаружения волн, а также разрабатывает алгоритмы анализа эффектов коэрцитивности и магнитострикции.

В технической группе Чжэнзянского университета на сегодня работает 165 человек, 21 человек имеет степень магистра и выше, 60 человек - звание инженера и выше. На рынок выведено более 60 моделей магнитострикционных преобразователей. . Группой зарегистрировано 53 изобретения, 36 утилит, 11 программных разработок, 3 национальных отраслевых стандарта. Годовой объем производства превышает 30 000 преобразователей

Как показатель этой работы, на одном из крупнейших рынков магнитострикционных преобразователей - в Китае Техническая группа Чжезянского Университета входит в тройку лидеров, занимая 20% рынка, наравне с BALLUFF (25%) и MTS (35%). Все остальные производители подобных приборов в основном из Китая, Тайваня, Юго-восточной Азии по своим долям рынка по отдельности не превышают единиц процентов и в сумме укладываются в оставшиеся 20% рынка.

 

В России разработкой магнитострикционных преобразователей линейных перемещений сейчас занимаются несколько компаний, однако анализ рынка показывает, что им сложно тягаться с мировыми технологическими лидерами, и во многих случаях на более сложных и продвинутых моделях российских преобразователей так или иначе присутствуют чувствительные элементы и электроника от китайских производителей.

 

Магнитострикционные преобразователи линейных перемещений на сегодняшний день завоевали прочные позиции и стали незаменимыми во многих отраслях промышленности благодаря бесконтактному принципу работы, своей точности и надежности работы в самых сложных условиях эксплуатации и при относительно небольшой цене.

Российские машиностроители оценили достоинство и качество линейных магнитострикционных датчиков, производимых международными приборостроителями, такими компаниями как BALLUFF, MTS, Novotechnik, GEFRAN. Общий объем импорта преобразователей линейных перемещений в последние годы оценивался на уровне 10-15 тысяч приборов в год. При этом при большом многообразии различных производителей основные лидеры – компании BALLUFF и MTS обеспечивали порядка 80% Российского рынка. За прошедшее десятилетие на Российских предприятиях сформировалась обширная инсталляционная база преобразователей именно этих компаний.

2022-й год дал толчок большому развороту на Российском рынке – западные производители, включая и лидеров в части магнитострикционных преобразователей линейных перемещений компании Balluff и MTS, покинули Российский рынок. Несмотря на то, что так или иначе поставки их товаров просачиваются в Россию, встал остро вопрос о поиске соответствующего их уровню производителя и поставщика преобразователей. Прогнозируется, что эта потребность еще более будет усиливаться по мере того, как будут заканчиваться сроки действия на сертификаты Balluff и MTS.

Задача получилась непростой для покупателей и конечных потребителей, так как ближайшие по уровню китайские производители не сильно спешат открывать представительства и дочерние компании на территории России, что, как следствие, вызывает трудности с надлежащей сертификацией, технической и сервисной поддержкой на русском языке. Не секрет, что и угрозы вторичных санкций со стороны США также останавливают эти компании от активного сближения с Россией, и в текущей быстро меняющейся картине мира увеличивают риски прямого сотрудничества в долгосрочном плане. Есть примеры, когда уже зашедшие на Российский рынок Китайские компании были вынуждены сокращать свое присутствие и приостанавливать поставки из-за усиливающихся санкций.

Сложившаяся ситуация дала импульс появлению новых сильных игроков на Российском рынке, которые реализуют новые подходы адекватно текущей ситуации и с прицелом на дальнейшее системное развитие.

В частности, в июле 2022-го года на базе дочерней компании корпорации BALLUFF, уходящей с Российского рынка, организовалась компания «КТ Сенсорс».

Дружный сплоченный коллектив «КТ Сенсорс» с опытом работы с 1999 года и имея в штате большей частью дипломированных инженеров, включая кандидатов наук, организовал поддержку пользователей продукции BALLUFF: выкупил склад ООО «Баллуфф», сохранил возможности поставки оригинальной продукции ушедшего с рынка производителя и получил эксклюзивное право на гарантийную, сервисную и техническую поддержку продукции BALLUFF на территории России.

В дополнение к этому «КТ Сенсорс» приняла для себя, наверное, единственную верную для текущей ситуации долгосрочную стратегию – развивать собственную марку в тесном сотрудничестве с лидерами китайского рынка, приложив к этому высокую культуру и ответственность представительства крупной международной компании, и опыт и знания Российского рынка в тесном прямом взаимодействии с конечными потребителями.

В части магнитострикционных преобразователей линейных перемещений «КТ Сенсорс», зарегистрировав собственный торговый бренд «K&T Sensors», вышла на прямое сотрудничество с восходящим мировым лидером из Китайской Народной Республики в части магнитострикции - технической группой Чжэнзянского университета и вывела на Российский рынок магнитострикционные преобразователи линейных перемещений марки KTSL.

Вобрав в себя всё лучшее от лидера китайского рынка, включая высокие характеристики, надежность, качество исполнения, уровень технологий, широкий ассортимент, поставляемые на Российский рынок приборы под маркой KTSL полностью адоптированы под Российского потребителя – они внесены в реестр Средств Измерений, сертифицированы на территории России на работу во взрывоопасных зонах, обеспечены документацией на Русском языке, технической, гарантийной и сервисной поддержкой клиентов.

Компания «КТ Сенсорс» ведет тесное сотрудничество с разработчиками оборудования и поставляет на российский рынок не только традиционный ассортимент их продукции, но и специально разрабатываемые под российского потребителя модели. Особое внимание уделяется поставке приборов на замену ушедших с рынка преобразователей фирм BALLUFF (BTL, Micropulse) и MTS (Temposonic). Команда «КТ Сенсорс» сохранила всю документацию, по которой есть возможность во всех тонкостях поднять параметры и размеры требуемых исходных приборов и подобрать точную замену из линейки KTSL так, что при замене не потребуется никаких доработок и перепрограммирования.

КТ Сенсорс имеет сеть региональных представителей и тесно взаимодействует со специалистами предприятий, знает их нужды и предлагает соответствующие задачам технические решения. На особо сложные задачи или условия применения предлагает образцы для опытной эксплуатации.

Эту компанию выделяет также и тот момент, что она открыто представляет очень детальную техническую документацию на русском языке так, что любой инженер, конструктор может самостоятельно подобрать конкретную модель для заказа или уточнить конфигурацию, возможности и функционал имеющегося у него прибора. Приборы обеспечены средствами наладки и настройки, могут поставляться сразу со свидетельством о поверке государственного образца.

Такой подход не может не вселять уверенности в успехе всех, кто связан с преобразователями линейки KTSL в долгосрочном плане, и в том, что в ближайшем будущем именно марка KTSL займет достойное лидирующее место среди преобразователей линейных перемещений на Российском рынке.

 Полный каталог и детальные спецификации магнитострикционных преобразователей линейных перемещений серии KTSL Вы можете скачать по следующей ссылке

Остались вопросы?

Задать вопрос

Напишите нам